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La méioseI est connue comme l'étape de division réductrice de la méiose parce qu'après la méiose I, les deux cellules créent la moitié du matériel génétique de la cellule parentale. L'ensemble du processus de méiose nécessite un événement de réplication de l'ADN et deux divisions cellulaires. Avant la méiose I, l'événement de duplication de l'ADN se produit pendant l'interphase. Ensuite, la méiose I contient un événement de division cellulaire, le second ayant lieu lors de la méiose II.
Méiose I : Définition et étapes avec diagrammes
La méioseI est la première étape de la méiose et produit deux cellules filles avec la moitié de l'information génétique de la cellule parentale (dupliquée). Chaque cellule fille possède l'un des chromosomes homologues de la cellule parentale.
- Prophase I
- Métaphase I
- Anaphase I
- Télophase I et cytokinèse, ou clivage du cytoplasme, produisant deux cellules filles.
Bien qu'elle ne fasse pas officiellement partie de la méiose I, l'interphase est également importante car la réplication de l'ADN se produit à ce stade.
Interphase :
L'interphase est la partie du cycle cellulaire pendant laquelle la cellule n'est ni en mitose ni en méiose. Elle est divisée en trois parties : G1, S et G2. G1 est la phase de croissance. Le matériel génétique est dupliqué pendant la phase S pour préparer la mitose ou la méiose. D'autres préparatifs ont lieu au cours de la phase G2.
Pour obtenir plus d'informations sur ces étapes générales, tu peux lire nos articles Mitose et méiose ou la Comparaison entre la mitose et la méiose.
Prophase I :
Au cours de la prophase I de la méiose I, comme au cours de l'étape de la prophase de la mitose, l'enveloppe nucléaire se dissout, les fibres du fuseau commencent à se former et les chromosomes se condensent pour se préparer au mouvement et à la division cellulaire (Fig. 1).
Leschromosomes homologues contiennent les mêmes gènes, mais une copie est dérivée maternellement (de ta mère), et l'autre est dérivée paternellement (de ton père). En d'autres termes, ils contiennent différentes variations des mêmes gènes.
Laphase I est une étape essentielle car, contrairement à la mitose, l'information génétique est échangée entre les chromosomes homologues, ce qui augmente la diversité génétique entre les gamètes. Ce processus est connu sous le nom de crossing over et se produit vers la fin de la prophase I.
Les chromosomes homologues s'alignent parallèlement les uns aux autres (Fig. 1). Le complexe synaptonémal est une structure protéique formée pour maintenir les chromosomes homologues ensemble pendant le croisement. Les deux chromosomes homologues comprennent ensemble quatre chromatides : les chromatides d'origine et leurs copies, c'est pourquoi on les appelle une tétrade. Au microscope, le point où l'on peut voir les chromosomes se croiser s'appelle le chiasma.
Cela signifie que l'ADN hérité d'un parent est mélangé à l'ADN hérité de l'autre, créant ainsi des chromosomes différents des cellules somatiques (cellules du corps). Le crossing over permet aux gamètes d'être génétiquement différents de ceux des parents, augmentant ainsi la variation génétique dans une population.
Lecrossing over est le processus par lequel les chromosomes homologues échangent leurs gènes au cours de la méiose.
- Au cours de la prophase I, les chromosomes homologues forment une tétrade (de quatre chromatides), une structure protéique maintenue ensemble par un complexe synaptonémal.
- Dans la tétrade, ils échangent leurs gènes dans un processus appelé crossing over.
- Leschiasma (singulier : chiasma) sont les points où les chromosomes réels se croisent et peuvent être vus au microscope.
- Lescroisements au cours de la méiose I augmentent la variation génétique des gamètes.
Métaphase I :
Au cours de la métaphase I de la méiose I, comme lors de la mitose, les chromosomes s'alignent au milieu de la cellule au point connu sous le nom de plaque métaphasique. Cependant, contrairement à la mitose, les chromosomes homologues s'alignent côte à côte au centre et sont séparés dans cette première partie de la méiose (Fig. 2). Les fibres du fuseau s'attachent aux chromosomes homologues au niveau du centromère et permettent aux chromatides sœurs de rester ensemble.
Après la méiose I, chaque cellule fille possède une copie et son double (chromatide soeur) de chaque chromosome. Finalement, après la méiose II, les chromatides sœurs seront séparées et chaque cellule fille aura une copie de chaque chromosome (elles seront haploïdes).
Anaphase I :
Au cours de l' anaphase I de la méiose I, les fibres du fuseau s'attachent aux chromosomes homologues au niveau du kinétochore, une région du centromère, et les tirent vers les pôles opposés de la cellule (figure 3). Les chromatides sœurs restent intactes. Les fibres du fuseau qui ne sont pas attachées aux chromosomes contribuent à éloigner les centrosomes et les pôles cellulaires les uns des autres.
Télophase I :
Latélophase I est la dernière étape de la méiose I (figure 4), et la membrane nucléaire commence à se reformer. Dans les cellules animales, le sillon de clivage se forme, tandis que la plaque cellulaire se forme dans les cellules végétales. La télophase I estsuivie de la cytokinèse, ou clivage de la membrane cellulaire, qui donne naissance à deux cellules filles haploïdes avec une copie de chaque chromosome (n+n, mais pas 2n). Elles ont deux copies des "mêmes" allèles (pas exactement en raison du crossing over), mais pas deux allèles différents pour chaque gène.
Différences entre la méiose I et la mitose
Maintenant que nous avons abordé les détails de la méiose I, tu peux te rendre compte de certaines similitudes entre cette étape de la méiose et la mitose. Pour l'essentiel, la machinerie et les étapes dont nous avons parlé pour la méiose sont les mêmes pour la mitose, c'est-à-dire les centrosomes, les fibres du fuseau (microtubules) et l'alignement sur la plaque métaphasique. Cependant, des différences importantes entre la méiose I et la mitose sont mises en évidence dans le tableau 1.
Conseil d'étude : consulte notre article sur la mitose pour réviser !
Tableau 1 : Différences entre la mitose et la méiose I.
| Méiose I | La mitose |
| Au cours de la prophase I, les chromosomes homologues forment une tétrade et subissent un crossing-over, un processus au cours duquel ils échangent des informations génétiques. | Pendant la prophase, les chromosomes homologues n'échangent pas de matériel génétique . |
| Pendant la métaphase I, les chromosomes homologues s'alignent côte à côte sur la plaque métaphasique. | Pendant la métaphase, les chromosomes homologues s'alignent en une seule ligne sur la plaque métaphasique. |
| Pendant l'anaphase I, les chromosomes homologues sont tirés vers les pôles opposés, ce qui signifie que les chromosomes homologues sont séparés . | Pendant l'anaphase, les chromatides sœurs, ou copies identiques de chromatides, sont séparées. Les chromosomes homologues ne sont pas séparés. |
| À la fin de la télophase I et de la cytokinèse, il reste deux cellules filles haploïdes avec des copies . Les gènes ont été recombinés lors du crossing-over, ces cellules ne sont donc pas identiques à la cellule mère. La méiose n'est pas terminée, la méiose II va commencer. | À la fin de la télophase et de la cytokinèse, il reste deux cellules filles diploïdes (2n) identiques à la cellule mère. La mitose est terminée. |
Méiose I - Principaux points à retenir
- La méiose I comprend quatre étapes : la prophase I, la métaphase I, l'anaphase I et la télophase I plus la cytokinèse.
- Connue sous le nom de division de réduction, la méiose I produit deux cellules filles, chacune possédant la moitié du nombre de chromosomes de la cellule mère et de ses copies (n + n).
- Au cours de la prophase I de la méiose, les chromosomes homologues forment une tétrade. Maintenus ensemble par une structure protéique appelée complexe synaptonémal, les chromosomes échangent leurs gènes dans un processus connu sous le nom de crossing over. Le croisement augmente la variation génétique des gamètes et la diversité génétique globale au sein d'une population.
- Au cours de la métaphase I, les chromosomes homologues sont séparés. Les chromatides sœurs restent intactes pendant la méiose I.
- La méiose I diffère de la mitose en ce sens qu'au cours de la méiose I, le croisement se produit et les chromosomes homologues sont séparés, ce qui entraîne une réduction du nombre de chromosomes.
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Questions fréquemment posées en Méiose I
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